Построение кодированной таблицы переходов и выходов.

	Код вх.букв	Код сост в момент T		Код сост в момент T+1		Функции возбуждения		Код вых.букв
	a	Z1(t)	Z2(t)	Z1(t+1)	Z2(t+1)	V1	V2	b
X 1	0	0	1	0	0	0	1	0
	0	0	0	0	1	0	1	1
	0	1	0	0	0	1	0	0
	0	1	1	0	1	1	0	0
X 2	1	0	1	1	0	1	1	1
	1	0	0	1	0	1	0	1
	1	1	0	1	1	0	1	0
	1	1	1	0	0	1	1	1

Запись кодов состояний.

В столбцы Z₁(t) и Z₂(t) записывается набор кодов состояний автомата последовательно для всех вариантов кодов входных букв. Для данного примера – сначала перечислены все коды состояний (01; 00; 10; 11) для кода входной буквы X₁ , затем записываются все коды состояний для кода входной буквы X₂ .

В столбцы Z₁(t+1) и Z₂(t+1) записываются коды состояний автомата, в которые по соответствующей букве происходит переход. Происходит анализ переходов по графу или таблице автомата. Например (1-я строка кодированной таблицы переходов), из состояния S₀ (код 01) по входной букве X₁ (код 0) происходит переход в состояние S₁ (код 00), в столбец «код вых.буквы» (b) этой же строки будет записан код выходной буквы Y₁ (код 0), т.е. выходная реакция, соответствующая этому переходу. На рисунке ниже представлен рассмотренный переход графа автомата.

Рис. Переход графа автомата

Если из текущего состояния перехода по указанной входной букве нет, то начиная со столбцов Z₁(t+1) и Z₂(t+1) и до конца в текущей строке записываются прочерки и в последующем строка исключается из рассмотрения.

При заполнении столбцов функций возбуждения. Потребуется анализ таблицы переходов T-триггера.

T	Q t	Q t+1
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

Для заполнения столбца V₁ проводится анализ столбцов Z₁(t) и Z₁(t+1) . Столбец Z₁(t) сопоставляется со столбцом Q ^t таблицы переходов T-триггера, а Z₁(t+1) с Q ^t+1 таблицы переходов T-триггера. Например, в рассматриваемой 1-й строке кодированной таблицы в столбцах Z₁(t) и Z₁(t+1) стоят 0 и 0 соответственно, далее в таблице переходов Т-триггера в столбцах Q ^t и Q ^t+1 ищется такая же комбинация 0 и 0 и соответствующее значение столбца T записывается в ячейку столбца V₁ . Выполнив такие же действия с данными столбцов Z₂(t) и Z₂(t+1) (имеем 1 и 0) в в ячейку столбца V₂ будет записана 1, соответствующая комбинации 10 для Q ^t и Q ^t+1 таблицы переходов T-триггера.

На нижеследующем рисунке схематично представлено заполнение строки кодированной таблицы переходов.

Рис. Схема заполнения кодированной таблицы переходов

Запись функций возбуждения.

Для записи ФВ используются строки, содержащие 1 в столбце, соответствующем рассматриваемой ФВ. Для анализа потребуются столбцы a, Z₁(t) и Z₂(t) . 1 соответствует истинному значению столбца, 0 – его отрицанию, т.е., если в анализируемой строке столбца а записан 0, то в выражение для ФВ будет записано « », если стоит 1, то будет записано «а». Логическое произведение значений столбцов a, Z₁(t) и Z₂(t) для строк, содержащих 1 записывается через логическое ИЛИ.

Если в столбце ФВ находятся все 0, то ФВ равна 0 (V=0) и в КЛС на вход триггера, которому соответствует данная ФВ подается 0.

Запись функций выходов выполняется аналогично записи ФВ, т.е. анализируются строки, содержащие 1 в рассматриваемом столбце.

Билет №29. Микропрограммные автоматы и особенности их синтеза. Структура АЛУ и принцип микропрограммного управления Структура АЛУ состоит из двух основных частей: - операционная ОЧ - управляющая УЧ Операционная часть состоит из сумматоров, регистров, счетчиков, устройств приема входных данных, устройств обработки и выдачи результатов. То есть ОЧ – это цифровой автомат. На вход ОЧ поступают операнды из оперативной памяти, которые участвуют в операции. Отдельные компоненты ОЧ соединены вентилями (логические схемы И) Управляющая часть вырабатывает управляющие сигналы, которые поступают на определенные устройства ОЧ для выполнения элементарных операций. Элементарная операция, выполняемая за один такт машинного времени под воздействием одного управляющего сигнала называется микрооперацией. Примеры микроопераций: -сброс регистра -занесение числа в регистр -сдвиг числа в регистре -подача числа на вход сумматора и т.д. Один управляющий сигнал может одновременно поступать в несколько точек управления. Это также одна микрооперация. Совокупность управляющих сигналов, формируемых и используемых одновременно составляет микрокоманду. Для выполнения большинства арифметических операций необходима подача серии микрокоманд, распределенных по времени. Микропрограммный автомат содержит: -схему запуска -элементы памяти -дешифратор состояний -комбинационную схему формирования сигналов управления - комбинационную схему формирования сигналов переходов Структурная схема микропрограммного автомата представлена ниже: Основные этапы проектирования МПА: 1) Проектирование графа микропрограммы 2) Проектирование структурной схемы устройства 3) Выбор типа используемого конечного автомата 4) Разметка графа микропрограммы и составление графа конечного автомата 5) Определение параметра регистров состояний и дешифратора состояний (определяются количеством состояний) 6) Кодирование состояний 7) Проектирование комбинационной схемы выходов 8) Проектирование комбинационной схемы сигналов переходов 9) Составление функциональной схемы МПА 10) Составление принципиальной схемы МПА

Билет №30. Направления дальнейшего развития теории конечных автоматов. Проблемы уже решенные: 1) Автоматизация синтеза конечных автоматов 2) Автоматное программирование До конца нерешенные проблемы: 1) Проблема диагностики на абстрактном и структурном уровне 2) Прогнозирование поведения дискретной системы 3) Проблема построения асинхронных конечных автоматов 4) Проблема построения самопроизводящих автоматов.

Билет №31. Цели, задачи и основные разделы теории алгоритмов. 1) Алгоритмические системы: -Локальные -Нелокальные 2) Исчисление -Синтаксическое а) ассоциотивное исчисление б) порождающая грамматика -Сематическое ( узкое исчисление предикатов) Алгоритмическая система – это формализованная конструкция, позволяющая дать острое истолкование понятию алгоритм. Свойства: 1) Массовость 2) Детерминированность 3) Результативность Примеры алгоритмических систем: Машина Тьюринга, Машина Поста, Нормальный Алгоритм Маркова.